维度网讯,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)、格但斯克理工大学和波兰科学院的研究人员合作,通过实验分析了从澳大利亚各地收集的报废太阳能电池板,评估了关键组件提纯后重新用于新电池板制造的可行性。这项研究旨在解决光伏废弃物处理问题,并为回收工艺设计提供数据支持。
科研人员Olivia Bowen、Anna Kuczynska-Lazewska、Rong Deng和Jacek Kluska选取了12块由德国、中国、韩国和美国制造商生产的组件,将其拆解后获取铝框架、玻璃和太阳能电池样本进行成分分析。

研究结果发表在Science Direct上的一篇题为《超越假设:澳大利亚报废光伏组件成分的实验表征以促进回收》的论文中。结果显示,不同组件间的材料成分虽存在差异,但关键组件均可回收。铝框架的铝含量达到96.3%至98.3%,适合回收,能节省大量一次能源成本,但其表面涂层含有高量硫,降低了纯度和经济价值。
玻璃组件符合新玻璃制造原料的标准,但含有微量锑、铅、铬和铁。其中,为增强透光性而添加的锑被归类为受法规限制的危险物质。研究指出,太阳能电池板中的锑含量可能超过阈值,回收商需要特殊许可证和监控流程来安全处理含锑玻璃。

层压板分析显示,高交联度的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)结晶度低于17%,表明即使在报废组件中仍具有保护功能。研究人员表示,了解EVA结构与交联度对于优化分层方法至关重要,在确定分层方法前进行EVA分析将有利于该过程。

不同制造商生产的电池片成分差异显著,行业趋势显示较新面板中银含量降低。铜含量则因电池技术而异。研究人员指出,银可占面板可回收价值的47%,银含量减少的趋势意味着回收商未来的经济收入可能下降。此外,所有样本中铅和锡的存在也凸显出需要小心处理危险材料,尤其是在废水处理方面。
研究认为,不同制造商面板之间的差异可能对商业回收过程构成障碍。铝和玻璃均因杂质污染而价值降低。玻璃回收"严重依赖于"不被其他金属污染,破碎或碾磨面板可能会使玻璃受到银和铜污染,从而降低价值,并可能使面板的最大组成部分无法回收。研究人员建议,即使忽略电池层压板,通过简单机械去除这些组件也能防止大量废物进入垃圾填埋场。这些实验数据旨在为设计回收工艺的研究人员、企业以及政策制定提供信息,帮助优化针对澳大利亚及类似市场中不断增长的光伏废物流的回收策略。






